天津市2024届物理高二下期末检测试题含解析

天津市2024届物理高二下期末检测试题考生须知：1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、如图所示，真空中有一个半径为R，质量分布均匀的玻璃球，频率为的细激光束在真空中沿直线BC传播，并于玻璃球表面的C点经折射进入玻璃球，并在玻璃球表面的D点又经折射进入真空中，已知，玻璃球对该激光的折射率为，则下列说法中正确的是（）A．出射光线的频率变小B．改变入射角的大小，细激光束可能在玻璃球的内表面发生全反射C．此激光束在玻璃中穿越的时间为（c为真空中的光速）D．激光束的入射角为=45°2、如图所示的电路中，A和B是两个相同的灯泡，线圈L自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法正确的是A．闭合开关S时，B灯先亮，A灯后亮B．闭合开关S时，A灯和B灯同时亮C．断开开关S时，A灯和B灯立即熄灭D．断开开关S时，A灯缓慢熄灭，B灯立即熄灭3、关于布朗运动，下列说法正确的是（）A．液体温度越高，液体中悬浮微粒的布朗运动越慢B．液体中悬浮微粒的布朗运动是液体分子永不停息的无规则运动C．气体中悬浮微粒的布朗运动是气体分子对它的撞击的不平衡所引起的D．气体中悬浮微粒的布朗运动是固体分子运动引起的4、如图所示，质量分别为m1=1kg、m2=2kg的滑块A和滑块B叠放在光滑水平地面上，A和B之间的动摩擦因数μ=0.5，拉力F作用在滑块A上，拉力F从0开始逐渐增大到7N的过程中，下列说法正确的是（）A．当F＞5N时，A、B发生了相对滑动B．始终保持相对静止C．从一开始就发生了相对滑动D．开始相对静止，后来发生相对滑动5、如图所示的各图象中表示交变电流的是（）A． B． C． D．6、如图甲所示，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一平面内．取图示电流方向为直导线电流的正方向，当直导线通入如图乙所示的电流时，在0-T内说法正确的是（）A．在时，穿过线圈ABCD中的磁通量最大B．在时，线圈ABCD中产生的感应电流最小C．在~T时间内，线圈ABCD中感应电流方向一直沿顺时针方向D．在~T时间内，线圈ABCD中感应电流方向会发生改变二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、一列简谐横波沿x轴正方向传播，在t秒与（t+2）秒两个时刻，在x轴上（-3m，3m）区间的波形完全相同，如图所示．并且图中M，N两质点在t秒时位移均为，下列说法中不正确的是A．该波的最大波速为20m/sB．（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移一定是aC．从t秒时刻起，x=2m处的质点比x=2.5m的质点先回到平衡位置D．从t秒时刻起，在质点M第一次到达平衡位置时，质点N恰好到达波峰E.该列波在传播过程中遇到宽度为d=3m的狭缝时会发生明显的衍射现象8、如图所示，一束细光线a射到Ⅰ、Ⅱ两种介质的界面后，反射光束只有b，折射光束只有c.下列说法正确的是()A．若a是复色光，则b、c都一定是复色光B．若a是单色光，则b、c都一定是单色光C．若b是复色光，则a、c都一定是复色光D．若b是单色光，则a、c都一定是单色光9、为了验证光的波粒二象性，在双缝干涉实验中将光屏换成照相底片，并设法减弱光的强度，下列说法正确的是()A．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间足够长，底片上将出现双缝干涉图样B．使光子一个一个地通过双缝干涉实验装置的单缝，如果时间很短，底片上将出现不太清晰的双缝干涉图样C．大量光子的运动显示光的波动性D．光只有波动性没有粒子性10、如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B，方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻．一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（）A．通过电阻R的电流方向为B．a、b两点间的电压为BLvC．a端电势比b端高D．外力F做的功等于电阻R上发出的焦耳热三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11．（6分）某实验探究小组用如图所示的装置来验证碰撞中的动量守恒定律。（1）下列说法中不符合本实验要求的是______A．安装轨道时，轨道末端必须水平B．需要使用的测量仪器有天平和刻度尺C．在同一组实验的多次碰撞中，每次入射小球可以从斜槽上的不同位置由静止释放（2）若入射小球和被碰小球的质量分别为m1、m2，则小球质量应该满足m1______m2（填“大于”、“小于”或“等于”）；（3）实验中轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次实验，两小球在记录纸上三个落地点的平均位置分别为M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为OM、OP和ON，验证碰撞中动量守恒的表达式为________________________。12．（12分）用双缝干涉测光的波长，实验中采用双缝干涉仪，它包括以下元件（其中双缝和光屏连在遮光筒上）：A．白炽灯B．单缝片C．光屏D．双缝E.滤光片（1）把以上元件安装在光具座上时，正确的排列顺序是：_________________________；（2）正确调节后，在屏上观察到红光干涉条纹，用测量头测出10条红亮条纹间的距离为a；改用绿色滤光片，其他条件不变，用测量头测出10个绿亮条纹间的距离为b，则一定有a________b（选填“＞”、“＜”或“＝”）四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13．（10分）质谱分析仪中，为解决带电粒子速度方向的发散问题，常使用准直管和偏转电场的小孔相配合的方式。如图甲所示的质谱分析仪中，离子源A产生的初速为零、带电量均为e、质量不同的正离子被电压为U0的加速电场加速后匀速通过准直管，从中轴线上的O点垂直射入匀强偏转电场，偏转后通过极板MN上的小孔S离开电场，经过一段匀速直线运动，垂直于边界O′P进入扇形匀强磁场区域O′PQ。质量为m的正离子恰好能够垂直打在O′Q的中点S1处，已知MO=d，MS=2d，O′T=R，∠PO′Q=90°。（忽略粒子所受重力）求：（1）正离子到达O点的动能；（2）偏转电场场强E0的大小以及MN与O′P的夹角；（3）扇形匀强磁场区域的磁感应强度B的大小；（4）能打在O′Q上的正离子的质量mx的范围；14．（16分）如图所示，一水平放置的薄壁圆柱形容器内壁光滑，长为L，其右端中心处开有小孔。质量为m的某种理想气体被活塞封闭在容器内，器壁导热良好，活塞可沿容器内壁自由滑动，其质量、厚度均不计。开始时气体温度t0=27℃,活塞与容器底对面距离为。现对气体缓慢加热，已知外界大气压强为P0，取0℃为273K，求:（ⅰ）活塞刚到达最右端时容器内气体的温度T1；（ⅱ）温度为T2=450K时容器内气体的压强P。15．（12分）如图所示，AB、CD为两个光滑的平台，一倾角为37°，长为5m的传送带与两平台平滑连接．现有一小物体以10m/s的速度沿AB平台向右运动，当传送带静止时，小物体恰好能滑到CD平台上，问：（1）小物体跟传送带间的动摩擦因数多大？（2）当小物体在AB平台上的运动速度低于某一数值时，无论传送带顺时针运动的速度多大，小物体总不能到达高台CD，求这个临界速度．（3）若小物体以8m/s的速度沿平台AB向右运动，欲使小物体到达高台CD，传送带至少以多大的速度顺时针运动？

参考答案一、单项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1、C【解题分析】

A.光在不同介质中传播时，频率不会发生改变，所以出射光线的频率不变，故A错误；B.激光束从C点进入玻璃球时，无论怎样改变入射角，折射角都小于临界角，根据几何知识可知光线在玻璃球内表面的入射角不可能大于临界角，所以都不可能发生全反射，故B错误；C.此激光束在玻璃中的波速为CD间的距离为则光束在玻璃球中从到传播的时间为故C正确；D.由几何知识得到激光束在在点折射角，由可得入射角，故D错误。2、A【解题分析】

AB.当电键S闭合时，灯B立即发光．通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，A逐渐亮起来．所以B比A先亮．由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同．故A正确，B错误；CD.稳定后当电键S断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡A、B构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，故CD错误；故选A．3、C【解题分析】

A.液体温度越高，分子热运动越激烈，液体中悬浮微粒的布朗运动越剧烈，故A错误；B.布朗运动是液体中悬浮微粒的无规则运动，反映了液体分子永不停息的无规则运动，故B错误CD.气体中悬浮微粒的布朗运动是气体分子对它的撞击的不平衡所引起的，颗粒越小，不均衡性越明显，故C正确；D错误4、B【解题分析】

隔离对B分析，求出A、B发生相对滑动时的临界加速度，再对整体分析，运用牛顿第二定律求出刚好发生相对滑动时的拉力，从而判断出AB运动状态的关系．【题目详解】隔离对B分析，当A、B间静摩擦力达到最大值时，A、B刚要发生相对滑动，则：再对整体：F=（mA+mB）a=3×2.5N=7.5N．知当拉力达到7.5N时，A、B才发生相对滑动．所以拉力F从0开始逐渐增大到7N的过程中，A、B始终保持相对静止．故ACD错误，B正确．故应选B．【题目点拨】本题主要考查牛顿第二定律的临界问题，关键找出临界状态，运用整体法和隔离法，根据牛顿第二定律进行求解．5、D【解题分析】

ABC：图中电流的方向没有发生变化，不是交变电流。故ABC三项错误。D：图中电流大小和方向都随时间做周期性变化，是交变电流。故D项正确。6、D【解题分析】AB．在时，通过直导线的电流为零，产生的磁场磁感应强度为零，但磁场变化最快；穿过线圈ABCD中的磁通量为零，但磁通量变化最快，感应电流最大，故A错误，B错误；CD．在~时间内，穿过线圈的磁通量向外增大，感应电流沿顺时针方向；在~T时间内，穿过线圈的磁通量向外减小，感应电流沿逆时针方向．因此在~T时间内，感应电流方向会发生改变．故C错误，D正确．故选：D二、多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。7、ABD【解题分析】

A.由题意知，0.2s=nT传播速度所以该波的最小波速为20m/s，故A错误符合题意；B.由0.2s=nT当n=2时，T=0.1s，所以（t+0.1）秒时刻，x=-2m处的质点位移是-a，故B错误符合题意；C.由t时刻波形图知，x=2m处的质点在波谷向上振动，x=2.5m的质点向下运动，所以x=2m处的质点先回到平衡位置，故C正确不符合题意；D.根据数学知识得知质点M和N之间的距离等于，由波形得知，质点M第一次到达平衡位置时，质点N不在波峰。故D错误符合题意；E.该波的波长等于4m大于狭缝的尺寸，故能发生明显的衍射现象，所以E正确不符合题意。8、BD【解题分析】

A.光射到两种介质界面上，一定有反射，但不一定有折射；不同频率的光入射角相同时，折射角一定不同。若a是复色光，b一定是复色光，而折射光线只有c，c一定是单色光，而且只有这种频率的光发生了折射，其余频率的光都发生了全反射。故A错误；B.若a是单色光，b、c一定是单色光，故B正确；C.若b是复色光，说明a是复色光，但c只能是单色光。故C错误；D.若b是单色光，说明a一定是单色光，因此c也一定是单色光。故D正确。故选：BD.9、AC【解题分析】

使光子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现双缝干涉图样，如果时间很短，少量光子到达底片上，由于光波是概率波，光子的行为是随机的，则底片上不会出现双缝干涉图样，故A正确，B错误；光波是一种概率波，光子落在光屏上各点的概率是不同的。单个光子通过双缝后打在底片的情况呈现出随机性，大量光子通过双缝后打在底片上的情况呈现出规律性。所以个别光子的运动体现粒子性，大量光子的运动体现波动性，故C正确；光既具有波动性又具有粒子性，故D错误。10、AC【解题分析】

A．由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a，即通过电阻R的电流方向为M→R→P，A正确；B．金属导线产生的电动势为E=BLv，而a、b两点间的电压为等效电路路端电压，由闭合电路欧姆定律可知，a、b两点间电压为B错误；C．金属导线可等效为电源，在电源内部，电流从低电势流向高电势，所以a端电势高于b端电势，C正确；D．根据能量守恒定律可知，外力做功等于电阻R和金属导线产生的焦耳热之和，D错误。故选AC。三、实验题：本题共2小题，共18分。把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程。11、C大于m1OP=m1OM+m2ON【解题分析】

(1)[1]A．为了保证小球做平抛运动，安装轨道时，轨道末端必须水平，故A正确；B．在该实验中需要测量小球的质量以及小球的水平位移，需要的测量仪器是天平、刻度尺，故B正确；C．在同一组实验的不同碰撞中，每次入射球必须从同一高度由静止释放，保证碰前的速度相同，故C错误。(2)[2]为了保证入射小球不反弹，则入射小球的质量大于被碰小球的质量；(3)[3]放上被碰小球后小球的落地点依次是图中水平面上的M点和N点，碰撞过程中，如果水平方向动量守恒，由动量守恒定律得小球做平抛运动时抛出点的高度相等，它们在空中的运动时间t相等，两边同时乘以时间t，得即12、AEBDCa＞b【解题分析】

(1)为获取单色线光源，白色光源后面要有滤光片、单缝，然后让单色线光源通过双缝在光屏上形成干涉图样；(2)首先判断红光和绿光的波长关系，结合公式Δx=ldλ即可得知红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x【题目详解】(1)在光具座上从左向右，应该是光源、滤光片、单缝、双缝、光屏，故自光源起合理的顺序是：AEBDC．(2)红光的波长大于绿光的波长，由公式Δx=ldλ，可知红光的干涉条纹间距△x1与绿光的干涉条纹间距△x2相比，△x1＞△【题目点拨】对于该题，要熟练的掌握七种颜色的光之间的频率关系和波长的关系，了解公式Δx=l四、计算题：本题共2小题，共26分。把答案写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤。13、（1）（2）；45°（3）（4）【解题分析】

（1）动能定理得（2）正离子被电压为U0的加速电场加速后速度设为v1，对正离子的加速过程应用动能定理有：正离子垂直射入匀强偏转电场，作类平抛运动，加速度设为a，垂直电场方向匀速运动：，沿场强方向匀加速运动：，又由速度方向关系可得：解得θ=45°电场强度（3）正离子进入磁场时的速度大小为：，正离子在匀强磁场中作匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力：，解得扇形匀强磁场区域的磁感应强度B的大小：（4）打在O′Q上正离子的轨迹范围如图所示，由解得最大半径，同时可得最小半径为再根据，由，解得。14、（1）375K（2）1.2P0【解题分析】

(i)过程一为等压过程：